[发明专利]一种针对分散型石油污染土壤的原位修复方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程领域，具体涉及一种针对分散型石油污染土壤的原位改性氧化修复方法。

背景技术

据不完全统计，我国采油井约100万眼，平均每口井每年产生落地原油高达0.5～2.0吨，每年有近60万吨石油进入土壤环境产生污染，石油污染土壤的面积达7.5万亩，这些土壤石油污染程度不均一，石油污染强度从50g/kg到450g/kg不等，污染区域不连续，采油井分布在塔里木油田、长庆油田、玉门油田、青海油田、胜利油田、大庆油田、冀东油田等油田，遍布我国新疆、陕西、甘肃、青海、山东、东北三省等数十个省份地区，呈典型的分散型污染特征，修复困难，落地原油易于向下迁移污染地下水，涉及区域广、危害大，对区域水体和生态环境造成极其严重的危害，给污染地区的生态、作物以及人类健康带来严重的负面影响，有毒污染物通过食物链逐级富集危及人类健康。目前，我国分散型重度石油污染土壤涉及区域广、危害大，是亟待解决的重大环境问题。开发科学有效的修复方法具有重要的现实意义。

现有物理、化学和生物修复等石油污染土壤修复方法多针对某一特定石油污染浓度、环境设计，应用于修复分散型石油污染土壤存在一定的局限。目前缺少专门针对分散型石油污染土壤的有效修复方法。由H₂Ｏ₂和Fe²⁺组成的Fenton试剂（MF）便宜易得，在井场原位修复工程中广泛应用。但是，石油类污染物多属于疏水性有机污染物，能长时间地以吸附态形式存赋于土壤基质之中，且释放非常缓慢，而投加Fenton试剂后，水相产生的羟基自由基反应速度快，寿命极短，在吸附态石油烃解析进入水相之前就消失了，致使吸附态石油烃的氧化率较低，这是Fenton氧化技术原位修复石油污染土壤面临的难题。为此，人们对传统Fenton法进行了一系列改进。一类改进方法是采用以Fe(III)代替Fe(II)、添加磷酸盐、添加螯合剂等延长羟基自由基的寿命的方法，提高吸附态石油烃的氧化率（Mater，et al,2007；Romero,et al，2009；Vennya,et al,2012）。另一类改进方法是采用调整pH值为中性、以Fe（III）或磁铁矿为催化剂或投加过量的H₂O₂条件下，发生催化延续链式反应（Catalyzed H₂O₂Propagations，简称CHP），产生超氧自由基（O₂·^-）提高吸附态石油烃的解析率（Watts,et al,1996；Quan,et al,2003；Corbin,et al,2007）。尽管现有的这些改性方法可一定程度上提高吸附态石油烃的氧化效果，但这些方法均是在修复前对Fenton试剂进行改性，Fenton试剂的改性操作在修复前已经完成，而且往往是先在实验室确定药剂配方、投量，然后到现场加固定的药剂进行修复，很难适应污染状况发生变化的分散型石油污染土壤的修复，修复效率低，药剂消耗大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是本发明的目的旨在提供一种针对分散型石油污染土壤Fenton原位改性氧化技术。

为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种针对分散型石油污染土壤的原位修复方法，该方法按照以下步骤进行：

（1）测量石油污染土壤的面积和深度，确定石油污染土壤的总量；

（2）检测石油污染土壤中的初始石油烃浓度，根据初始石油烃的浓度确定所需要配制的H₂O₂浓度，其浓度确定标准具体如下：

当初始石油烃浓度为5-15g/kg时，需要配制浓度为150mmol/L的H₂O₂，

当初始石油烃浓度为16-25g/kg时，需要配制浓度为200mmol/L的H₂O₂，

当初始石油烃浓度为26-96g/kg时，需要配制浓度为350mmol/L的H₂O₂；

（3）用交联剂与FeSO₄·7H₂O配制成铁溶液，使用前用NaOH调节铁溶液的pH值，使得铁溶液投加后的石油污染土壤保持中性，每克石油污染土壤投加含有0.012mmolFe²⁺的铁溶液；